이러한 트릭은 풍력 발전소를 조류 친화적으로 만듭니다.

풍력 터빈은 철새에게 치명적인 위험을 초래할 수 있지만 충돌 사고를 극적으로 줄일 수 있는 방법이 있습니다.

유럽의 험준한 산 너머에서 희망적인 변화가 진행 중입니다. 독수리가 돌아왔습니다. 사냥, 중독 및 서식지 손실로 인해 거의 멸종 위기에 처한 거대한 청소부들은 보호 팀에 의해 입양된 독수리 부모 쌍의 지원을 받아 야생으로 방출되기 전에 힘들게 새를 손으로 보호하는 보호 팀에 의해 다시 도입되고 있습니다 .

이 프로젝트는 여러 독수리 종을 알프스 산맥과 스페인 안달루시아 산맥 으로 성공적으로 돌려보냈고 , 유럽의 다른 지역에서도 개체수를 복원 하고 있습니다. VCF(Vulture Conservation Foundation)의 호세 타바레스(José Tavares) 이사는 “전 세계적으로 독수리는 잘 지내지 못하고 있다”고 말했다. "유럽은 유일하게 밝은 곳입니다. 여기서 우리는 추세를 되돌릴 수 있었습니다 . 독수리 개체수는 증가하고 분포가 증가하며 이전 범위를 다시 차지했습니다." 그들은 심지어 지브롤터 해협을 거쳐 유럽에서 아프리카로 날아가서 멀리 남쪽 말리까지 겨울을 나는 고대의 계절 이동 경로를 부활시켰습니다 .

그러나 새들이 하늘로 날아오르는 동안 현대의 위협이 그들의 여행을 위협하고 있습니다. 바로 회전하는 거대한 풍력 터빈 의 날개입니다 .

갈매기는 영국 Scroby Sands 풍력 발전 단지의 해상 풍력 터빈 근처에서 날아갑니다(제공: Getty Images)

풍력 발전 단지는 재생 가능 에너지 혁명 의 일환으로 유럽과 전 세계로 확장되고 있으며 최고의 바람을 위해 새들과 경쟁하고 있습니다. 전체 조류 종의 거의 20%를 차지하는 철새가 특히 위험에 처해 있습니다 . 충돌은 수십억 마리가 하늘에 있는 계절적 이동 동안과 바람이 고속으로 유입되는 좁은 바다 횡단이나 산길과 같은 이동 병목 현상이 있는 지역에서 특히 높습니다 . 바람이 많이 부는 지역에 풍력 발전소를 건설하는 것은 에너지 생산의 관점에서는 의미가 있지만 이동하는 새들에게는 방해가 됩니다 . ( 그러나 2024년 연구에 따르면 석유 및 가스 시추는 풍력 발전소보다 조류 수에 더 나쁜 영향을 미칩니다.)

연구원이 부화 후 첫 며칠 동안 수염 독수리 새끼에게 먹이를 주고 있습니다. (제공: 독수리 보존 재단)

Tavares가 지적한 것처럼 풍력 발전은 기후 변화에 맞서 싸우는 데 중요한 무기이지만 멸종 위기에 처한 새를 보호하고 되살리려는 노력과 충돌할 수 있습니다.

"[독수리]는 번식을 시작하기 전에 10년 동안 살아 있어야 합니다"라고 Tavares는 말합니다. "이것은 포획 사육에 비용이 많이 듭니다. 종을 구하기 위해 수백만 유로를 지출했지만 풍력 발전소나 전기 철탑을 잘못된 위치에 설치하고 수년간의 노력을 모두 죽이는 것은 어리석은 것 같습니다."

새들이 실제로 어떻게 세상을 이동하고 인식하는지에 대한 새로운 연구와 결합된 다양한 국가의 다양한 솔루션은 이러한 위험을 줄이고 어려움을 겪고 있는 종들이 변화하는 에너지 환경에 더 잘 대처할 수 있도록 돕는 것을 목표로 합니다.

 

독수리를 위한 가시성이 높은 케이블

연구에 따르면 풍력 발전소 충돌은 이미 쇠퇴하고 있는 종을 위협할 수 있으며 새가 종종 생태계의 중요한 부분이기 때문에 더 넓은 파급효과를 가져올 수 있다고 합니다. 독수리는 이 점을 보여주는 강력한 예입니다. Tavares는 "의무적인 청소부"로서 그들은 자연의 청소부 라고 말합니다 . 그들은 죽은 동물의 사체를 먹으며 환경에서 잠재적으로 유해한 박테리아를 제거하고 탄저병 및 결핵과 같은 질병의 확산을 제한합니다 . ( 왜 우리가 청소부를 소중히 여겨야 하는지 자세히 읽어보세요 ).

Tavares는 "그들이 쓰레기를 줍지 않으면 즉시 알아차립니다."라고 말합니다. "독수리들은 생태계에서 시체를 청소합니다. 그들은 그것을 먹습니다. 그들은 그것을 사라지게 만듭니다. 독수리가 없으면 시체가 쌓이는 것을 보기 시작하며 이는 위생 문제를 일으킬 수 있습니다. 그들은 자연 생태계에서 매우 효율적이고 중요한 요소입니다. "

20세기 말까지 유럽의 독수리 4종은 대륙 대부분에서 멸종 위기에 처했습니다 . 오늘날 환경보호론자들의 헌신적인 노력으로 인해 수염수리, 영화독수리, 그리폰독수리의 개체수가 회복되고 있습니다. 그러나 풍력 터빈과 그 사이의 흔들리는 공기 횡단 케이블로 인해 이러한 복구가 더 어려워지고 있다고 Tavares는 말합니다.

이 영화같은 독수리와 같은 다양한 종류의 독수리가 유럽에서 다시 돌아오고 있습니다. (제공: Bruno Berthemy/Vulture Conservation Foundation)

"풍력 발전소는 전기를 생산하고 그 전기는 우리 집으로 전달되어야 합니다. 풍력 발전소에는 회전하는 날개가 있습니다. 새가 날아가면 칼날이 그것을 잘라냅니다. 그리고 새가 바람과 충돌하면 [케이블], 날개나 목이 부러질 수 있으므로 풍력 발전 단지 자체뿐만 아니라 전체 배전 라인에도 충돌 위험이 추가됩니다."

이제 VCF는 전력선의 가시성을 향상시키기 위해 가시성이 높은 반사판과 나선형을 케이블에 추가하여 충돌 위험으로부터 독수리를 보호하기 위해 에너지 회사와 협력하고 있습니다 . "이것은 상대적으로 저렴한 [솔루션]입니다."라고 Tavares는 말합니다. "전류를 방해할 필요 없이 드론으로 장착할 수도 있습니다."

2022년 연구 논문에서는 또한 추적된 독수리의 데이터를 사용하여 독수리의 비행 경로를 매핑하는 것이 비행 경로에 풍력 발전소를 건설하지 않음으로써 애초에 잠재적인 충돌을 피하는 방식으로 스위스 알프스의 풍력 발전소를 계획하는 데 도움이 될 수 있다고 제안합니다 .

 

새들이 세상을 보는 방법

연구원들은 풍력 발전 단지를 더욱 안전하게 만드는 것은 새들이 세상을 어떻게 보는지 이해하는 것, 특히 왜 그들이 가는 곳을 보지 않는지 이해하는 것에서부터 시작된다고 말합니다.

영국 버밍엄 대학교 명예교수이자 조류 감각 과학 전문가인 그레이엄 마틴(Graham Martin)은 "새는 세상을 돌아다닌다"고 말합니다. “우리 인간은 세상이 우리 앞에 있다고 생각합니다.”라고 그는 말합니다. "우리에게는 앞을 내다보는 눈이 있습니다. 세상은 앞에 있고 우리는 그 속으로 이동합니다. 대부분의 새들은 머리 옆에 눈을 가지고 있습니다. 그들은 앞에 있는 물체를 보고, 흘러가는 물체를 봅니다. 그리고 세상이 자기 뒤로 물러나는 것을 봅니다. ."

새들에게 세상은 온통 주변에 있습니다. 마틴은 어떤 경우에는 청둥오리와 마찬가지로 위의 경우도 있다고 덧붙였습니다. "그것은 어디에나 있다"고 그는 말한다. "이것은 우리의 관점과는 매우 다른 관점입니다. 새의 높은 예민 영역(최고의 공간 해상도 또는 가장 미세한 디테일)은 측면, 즉 측면입니다."

풍력 발전소는 이 가넷처럼 바닷새에게 위협이 될 수 있습니다. (제공: Allan Drewitt / Natural England)

마틴은 새들이 포식자나 먹이를 탐지하는 데 사용하는 것이 바로 이 측면 시야 라고 설명합니다. 반대로, 이들의 정면 시력은 훨씬 낮은 공간 해상도를 가지며 예를 들어 풀밭에 있는 벌레와 같은 무언가를 쪼고 싶을 때 "가까운 거리에서만 작동할 것입니다".

그들은 일반적으로 뛰어난 시력을 가지고 있으며 랩터는 모든 동물 중에서 가장 높은 시력을 가지고 있다고 보고되었습니다 . 사하라 사막 이남 아프리카에 서식하는 무술수리는 믿을 수 없을 정도로 6km(3.7마일) 떨어진 곳에서도 먹이를 발견 할 수 있습니다 . 그러나 그들이 세상을 곁눈질로 본다고 해서 반드시 바로 앞에 풍력 발전소를 발견할 수 있다는 의미는 아닙니다.

연간 이주를 통해 대륙 전체를 여행하는 경우 더 큰 경로를 찾는데 바쁠 수도 있습니다. 사실 새는 복잡한 경로를 배우고, 바다를 건너는 길의 냄새를 맡고 , 인간의 귀에 들리지 않는 소리를 사용하여 길을 찾을 수 있는 인상적인 항해자입니다. 이 여행자들은 조상들이 했던 것과 동일한 이동 경로를 사용하여 대륙과 바다를 가로지르는 "조류 초고속도로"를 탐색하며 , 종종 몇 달 동안 수천 마일을 이동합니다 . 그러나 진화론적으로 보면 하늘에 있는 큰 장애물을 발견하는 것은 그 여행에서 필수적인 기술은 아니었을 것이라고 마틴은 말합니다.

 

새들이 철새 비행을 할 때, 그들은 아마도 그들 앞에 닥칠 일에 별로 주의를 기울이지 않을 것입니다 - 그레이엄 마틴

Martin은 "새들이 철새 비행을 할 때 앞에 무엇이 있는지 별로 주의를 기울이지 않을 것입니다. 심지어 자신이 이동하는 방향을 보지 못할 수도 있으며 가끔 앞에 무엇이 있는지 확인하기 위해 위를 올려다볼 수도 있습니다"라고 말합니다. – 보통 그렇듯이 그들은 야외 공간에서 비행하고 있습니다."

이는 예리한 눈을 가진 여행자들이 너무 늦기 전에 풍력 터빈을 눈치채지 못하는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다.

보고서에 따르면 미국에서만 매년 이러한 충돌로 인해 140,000 ~ 573,000 마리의 새가 사망하는 것으로 나타났습니다. 일부 연구에서는 풍력 터빈, 통신탑, 송전선, 건물 등 인공 구조물과의 충돌로 인한 전 세계 사망률이 수십억 달러에 달하는 것으로 나타났으며, 이는 전 세계적으로 인간이 유발한 조류 사망률의 가장 중요한 원인 중 하나입니다 . 조류 충돌은 또한 재생 에너지 부문에 막대한 비용을 초래할 수 있습니다 . 미국에서는 조류 충돌로 인해 미국 풍력 에너지 부문에 매년 수억 달러의 비용이 발생합니다 . (특히 수중 건설 소음 측면에서 해상 풍력 발전소가 해양 생물에 미치는 영향에 대한 우려도 제기되었습니다. 해상 풍력 발전소를 돌고래와 기타 해양 포유류에게 더 안전하게 만드는 방법에 대한 BBC Future의 기사를 읽어보세요 .)

이동 시즌은 그리폰 독수리처럼 이동하는 새들에게 충돌 위험이 높은 시기일 수 있습니다(제공: Hansruedi Weyrich / Vulture Conservation Foundation)

검은 칼날의 힘

한 가지 해결책은 풍력 터빈의 날개를 훨씬 더 눈에 띄게 만들어 날개가 눈에 띄고 새들의 관심을 끌 수 있도록 하는 것이라고 연구원들은 제안합니다.

노르웨이 서해안에 있는 Smola 풍력 발전소는 68개의 터빈을 보유하고 있으며 면적이 18평방 킬로미터(7평방 마일)에 달하는 노르웨이 최대 규모의 육상 풍력 발전소 중 하나입니다. 2020년 트론헤임에 있는 노르웨이 자연연구소의 연구원들은 각 터빈의 블레이드 하나를 검은색으로 칠했고 조류 사망률이 70% 감소한 것으로 나타났습니다 . 

영국에서는 Martin과 Natural England의 조류학 전문가인 그의 동료 Alex Banks가 또 다른 접근 방식을 시도했습니다. 그들은 검은색과 흰색 줄무늬로 칠해진 터빈이 최근 수십 년 동안 급격한 개체수 감소를 겪고 있는 바닷새의 일종인 키티와크를 포함하여 새들에게 경고하고 보호하는 가장 좋은 방법이 될 수 있다고 제안합니다.

"내가 모니터링하는 약 200쌍의 키티와크 군집이 있습니다"라고 Banks는 말합니다. "[그들을 보러] 내려가면, 그들이 좋은 번식기를 가질 수 있기를 바라며 손가락질을 합니다. 그들은 확실히 내 마음 속에 자리를 잡았습니다."

그는 이동하는 동안 해상 풍력 터빈과 충돌할 위험에 직면하지만 일단 번식을 위해 정착한 후에는 다음 과 같이 말합니다 . 그들은 먹이를 얻기 위해 해양 환경으로 날아갑니다. 그리고 그곳이 바로 우리가 해상 풍력 터빈을 설치하는 곳입니다. 이 종들은 그러한 지역에서 먹이를 찾을 수 있도록 진화했으며 장애물을 찾을 것으로 예상하지 않습니다."

끊임없이 변화하는 하늘 풍경에 풍력 터빈을 대비시키려는 시도보다 블레이드를 흑백의 3분의 1로 나누는 것이 내부 대비를 제공하여 회전할 때 "깜빡이는 효과"를 생성한다고 Banks는 말합니다.

그러나 마틴은 풍력 발전소를 더 눈에 띄게 만들면 새들이 풍력 터빈 밭을 돌아다니기 위해 더 긴 경로를 택하게 되어 더 많은 에너지를 소비하고 배고픈 새끼에게 돌아오는 데 더 오랜 시간이 걸릴 수 있다고 경고합니다.

줄무늬, 반사경 또는 스피너도 새가 그렇게 보지 않는다면 새의 주의를 끌지 못할 수도 있습니다. 이것이 바로 미국 버지니아 주 윌리엄 앤 메리 대학의 연구자들이 소리라는 다른 신호를 사용하는 솔루션을 연구하고 있는 이유입니다.

새들에게 경고하기 위해 터빈을 흑백으로 칠하는 방법을 보여주는 연구원들이 만든 모형 사진(제공: Graham Martin)

쉿쉿거리는 등대

미국 동부 해안에 있는 델마바 반도(Delmarva Peninsula)의 광활한 갯벌에서는 도요새, 물떼새, 기타 도요새 등 수만 마리의 철새가 남쪽으로 이동 하기 위해 잠시 멈춰 섰다 가 다시 한번 대서양 철새 이동 경로를 따라 남쪽으로 출발합니다. 미국.

티모시 보이콧(Timothy Boycott)은 최근 이러한 과도한 이동량을 이용하여 "쉿"하는 백색 소음을 내는 " 음향 등대 " 를 현장 테스트했다고 그는 말했습니다. 이는 철새들에게 앞에 위험이 있음을 경고합니다.

보이콧은 주변 숲과 개활지 위의 공역으로 확장되는 두 개의 통신 타워 기슭에 스피커를 설치하여 스피커를 45도 각도로 위쪽으로 향하게 했습니다. 4~6kHz의 소리는 많은 새들의 알려진 청각 범위와 일치합니다. Boycott는 "소음 확산을 최소화하기 위해 지향성이 높은 스피커를 사용하여 지면에서 멀리 소리를 투사합니다."라고 말합니다.

팀은 6일 동안 하루 3시간 동안 데이터를 수집했으며, 카메라는 접근, 통과, 타워에서 멀리 날아가는 세 구역을 겨냥하여 새의 행동을 비디오에 기록했습니다. 그들은 새들의 비행 경로를 재구성하고 그들의 비행 궤적이 탑에서 멀어지는 방향으로 기울어져 있음을 발견했습니다.

Boycott는 "일반적으로 작은 새들이 중형 또는 대형 새들보다 충돌 회피 행동이 더 뚜렷한 음향 등대에 가장 많이 반응한다는 것을 발견했습니다. 이는 아마도 작은 새들이 비행 경로를 더 빨리 조정할 수 있기 때문일 것입니다. 큰 새들에 비해요."

보이콧은 현재 새로운 해상 풍력 개발에 이러한 접근 방식을 통합하려는 에너지 회사와 협의 중입니다. 

재생 가능 에너지 인프라가 향후 몇 년 동안 극적으로 증가할 예정 이므로  새와 기타 야생 동물을 안전하게 보호하는 방법에 대한 문제가 더욱 시급해지고 있습니다. 독수리의 사례에서 알 수 있듯이, 실종된 종은 잠재적으로 청소 인력을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 포식자 -피식자 역학을 변경하거나 종자 분산 수분을 감소 시킴으로써 전체 생태계에 영향을 미칠 수 있습니다 .

그러나 보이콧은 에너지 생산과 야생동물 간의 충돌을 인식하는 것이 이미 문제 해결을 위한 중요한 단계라고 지적합니다.

보이콧은 "우리에게는 기회가 있다"고 말했다. "우리는 에너지 전환을 겪고 있습니다." 그의 견해에 따르면 이는 지속 가능한 발전을 위한 기회를 창출합니다. "기후 변화와 생물 다양성 손실은 모두 우리의 주요 위협입니다. 실제로 둘 중 하나를 선택할 수는 없습니다. 이 둘은 동시에 해결되어야 합니다."